DE1163005B - Method and device for the production of film tubes made of thermoplastic material - Google Patents
Method and device for the production of film tubes made of thermoplastic materialInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folienschläuchen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Folienschläuchen aus thermoplastischem Kunststoff. Bei dem Verfahren wird der ringförmig extrudierte und abgezogene, warmplastische Schlauch, dessen Innerem ein Aufblähgas mit geringem Überdruck zugeführt wird, kontinuierlich im aufgeblähten Zustand auf seiner äußeren Umfangsfläche kalibriert und dabei gleichzeitig mit einer strömenden Kühlflüssigkeit benetzt.Method and device for the production of film tubes thermoplastic plastic The invention relates to a method and a device for the production of film tubes made of thermoplastic material. In the process is the ring-shaped extruded and drawn off, warm plastic tube, whose Inside, an inflation gas with a slight overpressure is supplied, continuously in the inflated state calibrated on its outer peripheral surface and at the same time wetted with a flowing coolant.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird der Folienschlauch von oben nach unten durch einen Kalibrierzylinder geleitet. Der Kalibrierzylinder wird außen durch eine Flüssigkeit gekühlt, welche über den oberen Rand des Kalibrierzylinders an den Folienschlauch gelangt, um diesen zu benetzen. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Folienschlauch die ihn benetzende Flüssigkeit längs seines Weges durch den Kalibrierzylinder mitnimmt. In a known method of this type, the film tube passed through a calibration cylinder from top to bottom. The calibration cylinder is cooled on the outside by a liquid which flows over the upper edge of the calibration cylinder reaches the film tube in order to wet it. A disadvantage of this method consists in the fact that the film tube the liquid wetting him along his The way through the calibration cylinder.
Während die Temperatur des Schlauches längs dieses Weges abnimmt, steigt gleichzeitig die Temperatur der Kühlflüssigkeit an, weil diese allmählich die Temperatur des Schlauches annimmt. Die Differenz zwischen der Temperatur des Schlauches und der Temperatur der Flüssigkeit ist also am größten am Eingang des Kalibrierzylinders, unmittelbar nachdem der Schlauch die Spritzdüse verlassen hat, und während er noch seine höchste Temperatur hat. Und diese Temperaturdifferenz ist am kleinsten am Ausgang des Kalibrierzylinders. Daraus folgt, daß der Schlauch zuerst plötzlich abgekühlt, d. h. abge schreckt, und dann nur unwesentlich weitergekühlt wird. Das Abschrecken des thermoplastischen Kunststoffes ist jedoch nachteilig für dessen Qualität. Um ein Abschrecken des Schlauches zu vermeiden, müßte bei diesem Verfahren die Temperatur des Kühlmittels relativ hoch sein. Bereits nach einem relativ kurzen Teil des Weges im Kalibrierzylinder würde aber dann die Kühlflüssigkeit ihre Temperatur der des Schlauches angepaßt haben, und die Kühlung wäre wenig wirksam. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens entsteht dadurch, daß der Schlauch im Kalibrierzylinder unter der Wirkung des Überdruckes des Aufblähgases steht. Der Gasdruck drückt den Schlauch gegen die Innenseite der Wand des Kalibrierzylinders. Dadurch wird bereits am oberen Ende des Kalibrierzylinders das Eindringen der Flüssigkeit zwischen diesen Zylinder und den Schlauch sehr erschwert. Eine wirksame, sich auf die ganze Länge des Kalibrierzylinders erstreckende Benetzung des Schlauches ist deshalb kaum möglich.As the temperature of the hose decreases along this path, at the same time, the temperature of the coolant rises because it increases gradually assumes the temperature of the hose. The difference between the temperature of the Hose and the temperature of the liquid is greatest at the entrance of the Calibration cylinder immediately after the hose has left the spray nozzle, and while it is still at its highest temperature. And this temperature difference is smallest at the exit of the calibration cylinder. It follows that the hose first suddenly cooled, d. H. frightened off, and then only slightly cooled down will. However, quenching the thermoplastic is detrimental to its quality. In order to avoid quenching the hose, this would have to be Process the temperature of the coolant can be relatively high. Already after a relative Short part of the way in the calibration cylinder, however, the cooling liquid would then be theirs Have adjusted the temperature of the hose, and the cooling would be ineffective. Another disadvantage of this method arises from the fact that the hose is in the calibration cylinder is under the effect of the overpressure of the inflation gas. The gas pressure pushes the Hose against the inside of the wall of the calibration cylinder. This will already at the upper end of the calibration cylinder, the penetration of the liquid between them Cylinder and hose very difficult. An effective one on the whole length wetting of the hose extending beyond the calibration cylinder is therefore hardly possible.
Zur Vermeidung dieser Nachteile erfolgt erfindungsgemäß die Benetzung des in an sich bekannter Weise von unten nach oben extrudierten Folienschlauches im Gegenstrom. In order to avoid these disadvantages, wetting takes place according to the invention of the film tube extruded from bottom to top in a manner known per se in countercurrent.
Dabei kommt der noch heiße Schlauch beim Einlaufen in den Kalibrierzylinder mit Kühlflüssigkeit in Berührung, welche an dem Schlauch bzw. der Innenwand des Kalibrierzylinders entlang bereits einen nennenswerten Weg zurückgelegt und dabei eine höhere Temperatur angenommen hat, und der Schlauch kommt erst später, nachdem er hinreichend abgekühlt ist, mit kalter Kühlflüssigkeit in Berührung. Dadurch ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Schlauch und der Kühlfiüssigkeit längs des Kalibrierzylinders nahezu konstant. Ein Abschrecken des Schlauches wird dabei zuverlässig vermieden, und der Schlauch wird auf seinem ganzen Wege durch den Kalibrierzylinder wirksam abgekühlt. The hose, which is still hot, enters the calibration cylinder as it enters with cooling liquid in contact, which on the hose or the inner wall of the Calibration cylinder has already traveled a considerable distance along the way and at the same time has reached a higher temperature and the hose comes later after it has cooled down sufficiently, in contact with cold coolant. This is the temperature difference between the hose and the cooling liquid along the Calibration cylinder almost constant. Quenching the hose is reliable avoided, and the hose will go all the way through the calibration cylinder effectively cooled.
Bei der bekannten Vorrichtung, mit welcher das bekannte, obenerwähnte Verfahren durchgeführt wird, könnte der Folienschlauch nicht erfolgreich von unten nach oben extrudiert und dabei im Gegenstrom von oben nach unten benetzt werden, weil die Kühlflüssigkeit unten aus dem Kalibrierzylinder austreten und an den Düsenmund gelangen würde, was unbedingt vermieden werden muß. In the known device with which the known, above-mentioned Procedure is performed, the film tube could not be successful from below extruded upwards and wetted in countercurrent from top to bottom, because the cooling liquid emerges from the bottom of the calibration cylinder and to the nozzle mouth would be achieved, which must be avoided at all costs.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat eine vertikal nach oben gerichtete, den ihr zugeführten thermoplastischen Kunststoff zu einer Schlauchfolie formende Ringspaltdüse mit einem zentral angeordneten Kanal für die Zufuhr des Aufblähgases, einen koaxial zur Ringspaltdüse angeordneten Kalibrierzylinder zur Kalibrierung der äußeren Umfangsfläche des unter der Wirkung des zugeführten Aufblähgases aufblähbaren und durch zwei gummiummantelte Quetschwalzen abziehbaren Folienschlauches. Erfindungsgemäß ist der Kalibrierzylinder innen mit einem schlauchförmigen Docht ausgekleidet, dessen oberes und unteres Ende in je ein Ringgefäß hineinragen, wobei das obere Ringgefäß zur Aufnahme der dem Docht zuzuführenden Kühlflüssigkeit dient und das untere Ringgefäß zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit dient, welche den Docht durchströmt hat. The device for carrying out the method according to the invention has a vertically upward directed thermoplastic material that is fed to it An annular gap nozzle that forms a tubular film with a centrally arranged channel for the supply of the inflation gas, one coaxially to the annular gap nozzle arranged calibration cylinder for calibrating the outer peripheral surface of the under the effect of the inflation gas supplied and inflatable by two rubber jackets Pinch rollers peelable film tube. The calibration cylinder is according to the invention lined inside with a tubular wick, its upper and lower ends each protrude into a ring vessel, the upper ring vessel for receiving the dem The wick to be supplied cooling liquid is used and the lower ring vessel is used to receive it the cooling liquid that has flowed through the wick is used.
Dadurch ist der erwähnte Nachteil beseitigt, welcher darin besteht, daß das Eindringen und die Weiterleitung der Kühlflüssigkeit zwischen den Schlauch und die Innenseite des bekannten Kalibrierzylinders dadurch erschwert ist, daß der Schlauch durch den Überdruck des Aufblähgases gegen die Innenseite des Kalibrierzylinders gedrückt wird; denn die Feuchtigkeit des schlauchförmigen Dochtes der erfindungsgemäßen Vorrichtung und das Eintreten der Flüssigkeit in diesen Docht und das Durchdringen dieses Dochtes mit Flüssigkeit von oben nach unten wird von dem gegen den Docht gedrückten Schlauch nicht beeinträchtigt. Auch der weiterhin obengenannte Nachteil, daß Kühlflüssigkeit unten aus dem bekannten Kalibrierzylinder austritt, welche beim Gegenstromverfahren an den Düsenmund gelangen würde, ist dadurch vermieden, weil der Docht die Kühlflüssigkeit hält, und außerdem deshalb, weil das untere Ende des Dochtes in das untere Ringgefäß hineinragt, welches die KüFhlflüssigkeit aufnimmt, die den Docht durchströmt hat. This eliminates the disadvantage mentioned, which consists in that the penetration and the forwarding of the cooling liquid between the hose and the inside of the known calibration cylinder is made difficult in that the Hose through the overpressure of the inflation gas against the inside of the calibration cylinder is pressed; because the moisture of the tubular wick of the invention Device and the entry and penetration of the liquid into this wick this wick with liquid from top to bottom is different from the one against the wick pressed hose not affected. Also the disadvantage mentioned above, that coolant escapes from the well-known calibration cylinder below, which when Countercurrent process would get to the nozzle mouth is avoided because the wick holds the coolant, and also because the lower end of the The wick protrudes into the lower ring vessel, which absorbs the cooling liquid, which has flowed through the wick.
Es ist bekannt, den Folienschlauch von unten nach oben durch einen Kalibrierzylinder zu leiten. It is known that the film tube from bottom to top through a To direct calibration cylinder.
Bei dem bekannten Verfahren dieser Art wird der Folienschlauch mittels eines angefeuchteten Dochtes benetzt, bevor er in den Kalibrierzylinder an dessen unterem Ende eintritt. Dabei erfolgt die Benetzung im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren nicht im Gegenstrom, so daß die bereits erwähnten Nachteile nicht zu vermeiden sind. Es kommt also die Kühlflüssigkeit mit dem unmittelbar aus der Düse ausgetretenen Teil des Schlauches, welcher noch heiß ist, in Berührung. Soweit die Kühlflüssigkeit dabei nicht verdampft, neigt sie natürlich dazu, nach unten zu fließen, so daß der Schlauch kaum benetzt ist, während er durch den Kalibrierzylinder geleitet wird.In the known method of this type, the film tube is by means of of a moistened wick before it is placed in the calibration cylinder lower end. The wetting takes place in contrast to that according to the invention Process not countercurrent, so that the disadvantages already mentioned cannot be avoided are. So it comes the coolant with that which emerged directly from the nozzle Part of the hose that is still hot in contact. So much for the coolant does not evaporate in the process, it naturally tends to flow downwards, so that the Tube is barely wetted while it is passed through the calibration cylinder.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der Zeichnung beschrieben. Die Figur zeigt wesentliche Teile einer Anlage zur Herstellung von Folienschläuchen durch Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen im Extrudor, teilweise in einem axialen Schnitt. The following is an embodiment of the device according to the invention described on the basis of the drawing. The figure shows essential parts of a system for the production of film tubes by processing thermoplastics in the extruder, partly in an axial section.
Die dargestellte Extrudoranlage enthält eine Schneckenpresse 1 und einen beheizten Spritzkopf mit einer vertikal nach oben gerichteten Ringspaltdüse 2, durch welche axial eine Druckluftzuleitung 3 hindurchführt. Oberhalb des Spritzkopfes ist ein Kalibrierzylinder 6 koaxial zur Düse 2 und darüber ein Paar QuetschwalzenS,Sa angeordnet. Jede dieser Walzen 5, 5 a ist mit einem Gummimantel 11, 11a versehen. The extruder system shown contains a screw press 1 and a heated spray head with an annular gap nozzle pointing vertically upwards 2, through which a compressed air supply line 3 passes axially. Above the spray head is a calibration cylinder 6 coaxial with the nozzle 2 and above a pair of nip rollers S, Sa arranged. Each of these rollers 5, 5 a is provided with a rubber jacket 11, 11 a.
Aus der Ringspaltdüse 2 wird kontinuierlich ein Schlauch 4 extrudiert, welcher unmittelbar hinter der Düse unter der Wirkung der durch die Leitung 3 zugeführten Druckluft zu dem dünnwandigen Folienschlauch 4 a aufgebläht und in den Kalibrierzylinder 6 hineingeblasen wird. Der Schlauch 4a wird mittels der Walzen 5, 5 a gestreckt und oben aus dem Kalibrierzylinder 6 herausgezogen und zwischen diesen Walzen 5, 5a flach zusammengedrückt. Der zwischen den Walzen 5, 5a flachgedrückte Schlauchteil bildet einen luftdichten Abschluß für den aufgeblähten Teil 4 a des Folienschlauches. A hose 4 is continuously extruded from the annular gap nozzle 2, which is immediately behind the nozzle under the action of that supplied through line 3 Compressed air inflated to the thin-walled film tube 4 a and into the calibration cylinder 6 is blown into it. The tube 4a is stretched by means of the rollers 5, 5a and pulled out of the top of the calibration cylinder 6 and between these rollers 5, 5a compressed flat. The hose part flattened between the rollers 5, 5a forms an airtight seal for the inflated part 4 a of the film tube.
Über die Innenwand des Kalibrierzylinders 6 wird eine Kühlflüssigkeit - in der Praxis meist eine wäß rige Lösung - im Gegenstrom zu der aufwärts gerichteten Bewegung des Folienschlauches 4, 4 a, geführt. Eine wirksame Kühlung und eine gleichmäßige Verteilung der Kühlflüssigkeit über die Innenwand des Zylinders 6 wird dadurch erreicht, daß der Zylinder 6 aus einem Drahtnetz besteht und innen mit einem schlauchförmigen Docht 7 bekleidet ist, dessen oberes Ende sich über den Rand des Zylinders 6 nach unten biegt und in die Kühlflüssigkeit taucht, welche in einem Ringgefäß 8 enthalten ist. Unten ist der Zylinder 6 konisch erweitert, wobei der untere Rand der konischen Erweiterung 6 a die Düse umschließt. Das untere Ende des Dochtes 7 überragt diesen Rand und taucht in ein Ringgefäß 9, das den nicht verdampften und nicht vom Schlauch 4 a mitgenommenen Teil der Kühlflüssigkeit, welcher aus dem Ringgefäß 8 durch den Docht 7 geströmt ist, aufnimmt. Dieser Teil der Kühlflüssigkeit fließt durch ein Rohr 10 ab. A cooling liquid is applied over the inner wall of the calibration cylinder 6 - In practice mostly an aqueous solution - in countercurrent to the upward direction Movement of the film tube 4, 4 a, out. Effective cooling and even Distribution of the cooling liquid over the inner wall of the cylinder 6 is achieved by that the cylinder 6 consists of a wire mesh and inside with a tubular Wick 7 is clothed, the upper end of which extends over the edge of the cylinder 6 bends down and dips into the cooling liquid contained in a ring vessel 8 is. Below the cylinder 6 is flared, the lower edge of the conical Extension 6 a encloses the nozzle. The lower end of the wick 7 towers above it Edge and dips into a ring vessel 9, which does not evaporate and not from the hose 4 a entrained part of the cooling liquid, which from the annular vessel 8 through the Wick 7 has streamed, absorbs. This part of the coolant flows through a Pipe 10.
Vorzugsweise wird der Folienschlauch 4 vor dem Einlaufen in den Zylinder 6 auf einen Durchmesser aufgeblasen, der etwas größer als der lichte Innendurchmesser d des Dochtschlauches 7 ist. Da die konische Erweiterung 6 a eine nennenswerte Abkühlung des aus der Düse 2 ausgetretenen Folienschlauches 4 verhindert, bleibt dieser bis zum Einlaufen in den Kalibrierzylinder 6, 7 thermoplastisch und wird daher in diesem Zylinder 6, 7 genau auf das vorgeschriebene Kaliber geformt. Wenn eine Kühlflüssigkeit verwendet wird, deren Siedepunkt zwischen der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffes und der Temperatur des Schlauches 4 a im unteren Teil des Kalibrierzylinders 6 liegt, gleitet der zunächst noch heiße, plastische Folienschlauch 4 a im unteren Teil des Kalibrierzylinders 6, 7 auf einer Dampfhaut und dann weiter oben, nach erfolgter Abkühlung und Erhärtung, auf einer Flüssigkeitshaut, so daß der Schlauch weder festkleben noch mechanisch beschädigt werden kann. Preferably, the film tube 4 is before entering the cylinder 6 inflated to a diameter that is slightly larger than the clear inner diameter d of the wick tube 7 is. Since the conical extension 6 a is a notable cooling of the film tube 4 that has emerged from the nozzle 2 is prevented, it remains until to run into the calibration cylinder 6, 7 and is therefore thermoplastic in this Cylinders 6, 7 shaped exactly to the prescribed caliber. When a coolant is used whose boiling point is between the softening temperature of the thermoplastic Plastic and the temperature of the hose 4 a in the lower part of the calibration cylinder 6 is, the initially still hot, plastic film tube 4 a slides in the lower Part of the calibration cylinder 6, 7 on a vapor skin and then further above, after after cooling and hardening, on a liquid skin, so that the hose cannot stick or be mechanically damaged.
Als Kühlflüssigkeit kann man im einfachsten Fall Wasser verwenden, dem z. B. Farbstoffe oder zur Erzeugung eines »Antistatik-Überzuges« kleine Mengen eines wasserlöslichen Stearinsäureesters zugeben werden können. Es können jedoch auch andere Kühlflüssigkeiten Verwendung finden, deren Siedepunkt dem thermischen Verhalten des jeweils verarbeiteten thermoplastischen Kunststoffes optimal anzupassen ist. Wertvolle Lösungsmittel können dabei in üblicher Weise durch Abdampfen und Kondensieren zurückgewonnen werden. In the simplest case, water can be used as the coolant, the z. B. dyes or small amounts to produce an "antistatic coating" a water-soluble stearic acid ester can be added. It can, however other cooling liquids are also used, whose boiling point is the thermal Optimally adapt the behavior of the thermoplastic material being processed is. Valuable solvents can be removed in the usual way by evaporation and Condensing can be recovered.
Als Docht 7 benutzt man zweckmäßig einen gewirkten Schlauch. Der betreffende Docht kann jedoch auch aus einem Gewebe oder einem Filz bestehen, und die Kühlflüssigkeit kann ihm auch durch fortgesetztes Begießen oder Besprühen fortlaufend zugeführt werden. A knitted tube is expediently used as the wick 7. Of the However, the wick in question can also consist of a fabric or a felt, and the coolant can also get through it continued watering or Spraying are supplied continuously.
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Publications (1)
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